CN108964356A - 汇流排和用于接触电动机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汇流排(1)和用于接触电动机的方法，本发明所基于的目的是：提出一种解决方案，由此实现简单且可靠地接触电动机。此外，要降低安装耗费和成本耗费。所述目的在装置方面通过如下方式实现：在汇流排(1)的第一端部(3)处设有具有相对于穿通接触部(6)的直径而尺寸不足的孔(5)。此外，所述目的在方法方面通过如下方式实现：提供汇流排(1)，所述汇流排在汇流排(1)的第一端部(3)处具有相对于穿通接触部(6)的直径而尺寸不足的孔(5)，并且在一个工作步骤中将电动机的穿通接触部(6)与所提供的汇流排(1)的孔(5)接触，和压入与穿通接触部(6)连接的定子(12)。

Description

汇流排和用于接触电动机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于接触电动机的穿通接触部的汇流排，其中汇流排具有第一端部和第二端部。

本发明还涉及一种用于接触电动机的穿通接触部的方法，其中汇流排与穿通接触部导电连接。

背景技术

例如，在单相或多相电动机运行时存在如下需求：在不妨害系统密封性的情况下将工作电流输送给电动机，其中所述电动机设置在气密屏蔽的壳体中。为了该目的已知的是：实现经由所谓的穿通接触部输送所需的工作电压或所需的工作电流。这种电动机例如能够是车辆中的制冷剂压缩机。

从DE102015103053A1中已知用于将电接触部穿引经过电动机的壳体的壁的电子穿引单元。穿引单元具有销和包围其的套筒，所述销由到导电材料制成。所述文献还涉及一种电动机的壳体，所述壳体包含至少一个这种电子穿引单元以及电动机，所述电动机具有这种壳体。

电子穿引单元具有由导电材料构成的销，所述销由电绝缘的套筒包围。销具有用于穿过壳体的壁的区域的至少部分锥形的支承面，并且与包围其的套筒设置在穿过壳体的壁的、至少部分锥形的钻孔中。

在该所提出的解决方案中有利的是：通过节约安装时间和安装耗费以及部件成本，可以将电动机部件简单且适宜地安装在电动机壳体中并且相对于常规的玻璃-金属熔融件(GTMS)的使用还提供一系列的优点。电动机壳体中的对于电子穿引单元所需的开口小并且引起电动机壳体的耐压性和刚性的改进。要密封的横截面同样小并进而引起更小的泄漏率和渗透率。

这种穿引接触部必须在电动机侧在气密的壳体中以电学方式结合电结合而且在该侧上在气密壳体之外以电学方式结合。

从现有技术中已知：该接触例如经由弹簧接触套筒或弹簧接触元件来建立。所述弹簧接触套筒或弹簧接触元件于是又通过挤压、钎焊或熔焊导电地安置到引导电流的导线或汇流排上。这样，例如对于三相电动机提供用于输送电压和电流的结构单元，所述结构单元具有三个汇流排，所述汇流排分别具有压入、钎焊或熔焊在汇流排的第一端部处的弹簧接触套筒。提供汇流排的相应的第二端部，使得该端部例如可以被引导穿过电路板并且可以与其钎焊。这种例如多层地构成的电路板承载对于操控电动机所需的器件，所述器件可以属于换流器电路(Umrichterschaltung)。

从现有技术中同样已知如下解决方案，根据所述解决方案将弹簧接触套筒或弹簧接触元件集成到汇流排中。弹簧接触套筒的该集成例如能够通过挤压、钎焊或熔焊进行。

这种弹簧接触套筒或弹簧接触元件例如从DE 10 2004 017 659A1中已知，所述弹簧接触套筒或弹簧接触元件要建立具有极其小的过渡电阻的导电连接，而且也实现在汇流排和穿通接触部之间进行公差补偿。

该已知的现有技术的缺点是：从穿通接触部离开的导线或汇流排必须分别配设有弹簧接触套筒或弹簧接触元件。

这种弹簧接触套筒或弹簧接触元件是机械上耗费地制造的构件，所述构件必须在单独的安装步骤中与汇流排连接。弹簧接触套筒或弹簧接触元件的购置和其与汇流排或在汇流排中的安装产生成本并且需要相应的安装时间。

在弹簧接触套筒或弹簧接触元件制造时的耗费例如在于：必须冲压弹簧弓，使得得到各个弹性片。

该半成品在另一制造步骤中被卷起并且例如被推入到保持套筒中。通常，弹簧套筒于是还通过保持夹具稳固，以便防止移动或脱落。这样提供的结构随后在另一工序中与汇流排例如通过挤压连接。

这种缺点表明：存在对于适当的解决方案的需求，所述解决方案在没有弹簧接触套筒或弹簧接触元件的器件的情况下在接触电动机时是够用的并且不需要将弹簧接触套筒或弹簧接触元件与汇流排连接的额外安装步骤。

发明内容

本发明的目的在于：提出用于接触电动机的装置和方法，由此实现简单且可靠地接触电动机。此外，要降低安装耗费和成本耗费。

所述目的通过具有根据本发明的实施例的特征的主题来实现。在后续的描述中说明改进方案。

提出：汇流排例如构成为由导电板构成的冲压件。因此，例如能够在第一制造步骤中，执行从板中冲压出汇流排。在第二制造步骤中，汇流排在要与电路板连接的第二端部处折弯90度地弯曲。汇流排的该折弯的端部能够引导通过电路板中的对此所设的开口，并且例如在电路板的背离电动机的一侧上与电路板的印制导线钎焊。

为了制造汇流排和穿通接触部之间的导电的且机械稳定的接触部提出：汇流排的第一端部构成有孔。所述孔例如能够以圆形或其他适当的形状构成，即例如三角形或n边形或三叶草结构。

与孔是否例如圆形构成无关，提出：孔以尺寸不足的形式构成，即小于要接触的、具有圆形横截面的穿通接触部或销的直径。

替选地，例如对于穿通接触部在其从穿引部伸出的端部处具有正方形横截面，将汇流排中的孔匹配于所述横截面。在该情况下，孔例如也正方形地构成，其中相对于穿通接触部的横截面，所述孔又是尺寸不足的。

这样可行的是：在汇流排推移和挤压到接触部上时实现汇流排和穿引接触部之间的可靠连接。

为了实现根据本发明的汇流排和穿通接触部之间的更大的接触面，还有利的是：汇流排中的孔例如借助用于卷边的机构或类似的机构来扩展有侧壁，所述侧壁围绕孔构成。在该情况下，汇流排与穿通接触部连接的面积不再基本上由汇流排的材料厚度所决定，而是由通过卷边形成的侧壁决定。在这种构成方案中，在卷边之后形成的孔的内径尺寸不足地构成，即小于要接触的穿通接触部或销的直径。

在具有卷边侧壁的构成方案和没有卷边侧壁的构成方案中提出：具有孔的汇流排例如定位在穿通接触部下方，并且随后将穿通接触部推入和挤压到汇流排中。对此，例如将压力施加到穿通接触部上，而将汇流排保持在其位置中。也提出：所述挤压过程均匀地且以受控的速度执行。对此，设有具有适当控制的适当的布置，所述布置均匀地执行挤压过程并且实现路径-力调节。

通过在其移动路径、所施加的力和所需时间方面被控制的挤压过程，在汇流排和穿通接触部的表面之间在被接触的区域中实现冷焊。此外，通过该控制避免所得到的冷焊部的再裂开。

本发明提供汇流排，所述汇流排在没有附加部件，如弹簧接触套筒或弹簧接触元件的情况下能够直接地装入电路板和电动机的穿通接触部之间，并且将电路板与穿通接触部电连接。

还提出：为了公差补偿，将一个或多个弯曲部或折弯部例如通过按压方法引入汇流排中。因此，汇流排获得如下区域，所述区域弯曲地或蜿蜒形地伸展并且例如适合于：补偿公差或吸收或降低由于热变化而出现的机械应力。这种公差通常由这种所引起，并且例如涉及穿通接触部相对于电路板的方位，在所述穿通接触部和电路板之间引入汇流排。这种公差补偿尤其在车辆中的电动制冷剂压缩机中是需要的，因为在此由功能所决定地出现温度差，并且必须补偿机械应力，以便确保制冷剂压缩机的可靠工作。

所述目的还通过具有本发明的实施例的特征的方法来实现，在后续描述中提出改进方案。

为了建立根据本发明的汇流排与电动机中的穿通接触部的导电的、机械鲁棒的连接，下面描述具体方法。但是，汇流排的装入或挤压也可在不使用下述方法的情况下进行。

为了准备用于接触具有多个上述穿通接触部的电动机的方法，提供所谓的保持板，所述穿通接触部应借助各一个根据本发明的汇流排导电连接。所述保持板有利地具有用于容纳需要用于接触的汇流排的凹陷部。所述凹陷部的任务是：将插入到凹陷部中的汇流排在执行方法或安装过程期间保持在其位置中。替选地，保持板也能够构成没有凹陷部。在该实施方案中，为了固定汇流排，设有相应的保持机构，如一个或多个侧向的限界部或定位销。

此外，保持板在与插入的或插上的汇流排的孔相协调的位置处对于每个孔具有一个埋头钻孔。所述埋头钻孔子的直径构成为大于要压入汇流排的孔中的穿通接触部的直径，和进而实现无阻碍地压入过程。

对于要接触具有三个穿通接触部的三相电动电动机的情况，保持板具有三个适合于容纳三个汇流排的凹陷部或保持件，将三个汇流排插入所述凹陷部或保持件中。

同样地，提供可气密封闭的电动机壳体或电动机壳体的相应的部件，所述部件具有钻孔以用于容纳穿通接触部，所述钻孔例如构成为锥形钻孔。同样地，提供要引入电动机壳体中的定子，所述定子已经预安装有压入汇流排中的穿通接触部。在例如三相电动机中，定子以与三个穿通接触部连接的方式预安装。

在开始下面称作为压入过程的用于接触电动机的方法时，汇流排在对其所设的位置处插入到保持板中。随后，将电动机壳体或电动机壳体的相应的部件定向在保持板上方并且放置到保持板上。定向进行成，使得例如在电动机壳体中引入的钻孔或锥形钻孔为了容纳传统接触部而垂直地定位在汇流排的孔之上。

此外，定子与其预安装的穿通接触部设置和定向在电动机壳体之上，使得所述定子能够推入电动机壳体中，并且汇流排的孔处于穿通接触部的延长部中。通常，定子具有外径，所述外径实现将定子压入电动机壳体的内径中，其中定子在成功压入之后可靠地安置或挤压地保持在电动机壳体中。除了压入选项之外，例如也能够使用用于收缩的方法或压入和收缩的组合。

为了将定子定位在所描述的位置中，例如定位在电动机壳体之上，设有相应的保持件，所述保持件匹配于定子并且可靠地保持该定子。

借助该保持件，将定子装入电动机壳体中或压入电动机壳体中。将具有预安装的穿通接触部的定子例如连续地压入电动机壳体中，而电动机壳体中的相应的钻孔和穿通接触部之间的间距不断减小，直至穿通接触部穿入钻孔中。

在压入过程的进一步的进展中，穿通接触部达到所属的汇流排的孔，并且压入该预制的孔中。由于该孔尺寸不足，穿通接触部压入孔中，使得出现接触，例如通过冷焊。在这种冷焊中，金属材料在高的压力下在室温下已经彼此连接，使得在此形成的连接极其接近利用“正常”焊接形成的连接。

如果保持件达到其最终位置，那么压入过程结束。在接触过程的最后，定子以压入电动机壳体中的方式设置并且穿通接触部以压入汇流排中的方式设置。

由电动机壳体、穿通接触部和汇流排构成的所形成的单元从保持板中取出，并且能够输送给后续的另外的安装步骤。

如从现有技术中已经已知，所谓的穿引单元具有销或穿通接触部和用于将穿通接触部相对于壳体电绝缘的包围穿通接触部的套筒，所述销或穿通接触部由导电材料构成。提出：这种套筒或绝缘套筒在压入过程开始之前装入壳体的钻孔中或者提供具有装入钻孔中的绝缘套筒的壳体。

还提出：保持件构成为，使得其不仅能够将力施加到要压入的定子上，而且保持件例如也具有如下元件，所述元件实现力直接传递到要压入的穿通接触部。通过将力直接施加到穿通接触部上，在压入过程期间，定子和已经与定子连接的穿通接触部之间的连接不显著受机械负荷，和进而防止因过大的机械负荷所形成的损坏。

同样提出：将电动机的壳体中的钻孔构成为锥形钻孔，所述钻孔用于容纳穿通接触部。

所描述的方法具有的优点是：在唯一的压入过程中，能够将定子挤压到电动机中和将穿通接触部挤压到汇流排中，由此缩短安装时间并且降低安装耗费。该优点自然也对制造成本有正面影响。

附图说明

本发明的其他的细节、特征和优点从下文中参考所附的附图对实施例的描述中得出。附图示出：

图1示出设置用于接触电动机的单元，所述单元由现有技术中的分别具有被压入的弹簧接触套筒的汇流排构成，

图2示出替选的包括三个汇流排的单元，所述单元用于接触现有技术的具有分别集成的弹簧接触套筒的电动机，

图3示出根据本发明的汇流排的实施方案，

图4示出根据本发明的汇流排的替选的实施方案，

图5示出贯穿具有压上的汇流排的穿通接触部的剖面图，

图6示出在第一状态中的用于执行用于将电动机与根据本发明的汇流排接触的方法的设备，

图7示出在第二状态中的用于执行用于将电动机与根据本发明的汇流排接触的方法的设备，

图8示出具有穿通接触部和压紧的汇流排的电动机壳体的立体图。

具体实施方式

在图1中示出设置用于接触电动机的单元，所述单元由现有技术中分别具有压入的弹簧接触套筒2的汇流排1’构成。三个现有技术的汇流排1’的每个在第一端部3处具有弹簧接触套筒2，所述弹簧接触套筒与汇流排1’导电地安置。所述弹簧接触套筒2能够与汇流排1’例如熔焊、钎焊或旋紧。

在相应的第二端部4处，汇流排1’具有端部，所述端部例如适合于与未示出的电路板10连接。这种导电连接例如通过钎焊或旋紧来进行。

三个汇流排1’设置在共同的容纳部或壳体中，所述容纳部或壳体将汇流排1’彼此绝缘。汇流排1’的弹簧接触套筒2推移到电动机的穿通接触部6上，并且将控制电动机的电路板10与穿通接触部6连接，所述穿通接触部例如与具有多个定子绕组的定子接触。因此，能够将控制电压或控制电流输送给电动机。

在图2中示出替选的包括三个汇流排1’的单元，所述单元用于利用分别集成的弹簧接触套筒2接触现有技术的电动电动机。在所述实施方案中，弹簧接触套筒2在汇流排1’的第一端部3处以集成在专用的容纳部中的方式设置并且与汇流排1’连接。

但是，在图1和2中示出的实施方案具有的缺点是：要与穿通接触部6接触的导线或汇流排分别必须在第一端部3处配设有弹簧接触套筒2或弹簧接触元件，这使该解决方案是耗费的和昂贵的。

在图3中示出根据本发明的汇流排1的第一实施方案。其提出：汇流排1例如从相应厚度或强度的导电的板中冲压，并且在其第一端部3处设有孔5。所述孔5在随后的压入过程中用于容纳未示出的穿引接触部6。具有圆形横截面的所述穿通接触部6中的一个或多个根据现有技术设置在电动机的壳体8中的相应的钻孔中，以便建立设置在电动机中的定子绕组和控制单元之间的电连接。

可选地，汇流排1的第二端部4能够被折弯和/或构成接触部，所述接触部与控制要接触的电动机的控制单元电连接。

汇流排1中的孔5例如能够圆形地或椭圆形地构成。与孔5的具体形状无关，所述孔构成为，使得孔5关于穿引接触部6尺寸不足。因此，孔5具有内径，所述内径小于要接触的穿引接触部6的外径。

这样可行的是：在汇流排1到接触部6的压入过程期间在推移或压入时实现汇流排1和穿引接触部6之间的可靠连接。

图3中示出的汇流排1在孔5的区域中具有成形的边缘或卡圈7，如其例如在卡圈成形(Kragenziehen)的领域中已知的那样。通过该卡圈7的成形，增大在根据本发明的汇流排1和穿通接触部6之间构成的接触面的区域，并进而例如减小汇流排1和穿通接触部6之间的过渡电阻。

这种卡圈7例如也能够用于卷边的机构或类似的机构围绕孔5构成。在卡圈5的尺寸设计中提出：所形成的、具有与卡圈7的孔5的内径具有上述尺寸不足。

为了对孔5造型，也能够使用其他适当的形状，即例如三角形或n边形或三叶草结构。三叶草结构形式的孔5的实施形式的实例在图4中示出。

图5示出剖面图，在所述剖面图中汇流排1借助在第一端部3处在孔5的区域中成形的卡圈7压紧到穿通接触部6上，并且已机械稳定且导电地与穿通接触部6连接。可见的是：设置在引入电动机壳体8中的钻孔中的穿通接触部6，所述穿通接触部借助绝缘套筒9相对于电动机壳体电绝缘。

汇流排1的第二端部4以例如90度的角度弯曲和进而折弯地构成。汇流排1的该折弯的端部能够引导通过电路板10中为其所设的开口，并且与电路板10的印制导线例如在电路板10的背离电动机壳体8的一侧上钎焊。电路板10仅象征性地示出并且能够容纳对于操控电动机所需的组件或器件，所述组件或器件能够所属于换流器。

在图6中示出在第一状态中的用于执行用于借助根据本发明的汇流排1接触电动机(压入过程)的方法的设备。所述状态对应于压入过程的开始，在其中提供所需的单独部件并且引入其相应地位置中。

为了准备该方法，提供保持板11。所述保持板11例如具有用于容纳对于接触所需的汇流排1的凹陷部。所述凹陷部具有的任务是：将插入的汇流排1在执行压入过程期间保持在其位置中。替选的用于将汇流排1固定在保持板11上的机构是可行的。

保持板11例如具有埋头钻孔，所述埋头钻孔的方位与插入的汇流排1的孔5一致。所述埋头钻孔的相应的直径构成大于要压入汇流排1的孔5中的穿通接触部6的直径，和进而实现压入过程，而穿通接触部6不与保持板11接触。

图6示出如下情况，要接触具有三个穿通接触部6的三相电动机。因此，保持板11具有三个适合于容纳三个汇流排1的凹陷部，示出将三个汇流排1插入所述凹陷部中。图6仅示出用于阐述压入过程的原理图并且不能够精确地识别插入的汇流排1的精确的走向。但是明显地示出：这三个汇流排1的三个向下折弯的第二端部以及三个第一端部3与其孔5。

在压入过程开始之前，也提供可气密封闭的电动机壳体8或电动机壳体8的相应的部分，所述部分具有用于容纳穿通接触部6的钻孔。将绝缘套筒9插入到锥形构成的所述钻孔中或者已经固定地设置。

如在图6中示出，同样提供可引入电动机壳体8中的定子12，所述定子已经与要压入汇流排1中的穿通接触部6预安装。在所示出的三相的电动机中，定子12以与三个穿通接触部6连接的方式预安装。

在压入过程开始时，汇流排1在对此所设的位置处插入保持板11中。随后，电动机壳体8或电动机壳体8的相应的部分在保持板11之上定向并且放置到保持板11上。定向进行为，使得在电动机壳体8中引入的用于容纳穿通接触部6的锥形钻孔垂直地定位在汇流排1的孔5之上。

此外，定子12与其预安装的穿通接触部6借助未示出的保持件设置和定向在电动机壳体8之上，使得所述定子能够推入电动机壳体8中。此外，将定子12定向为，使得穿通接触部6在后续的压入过程中达到汇流排1的孔5。孔5因此处于穿通接触部6的所设想的延长部中。

保持件设计成，使得其同时将力13能够施加到以箭头尖部示出的点上。通过作用于保持件上的外力13和其到该点中的传递，定子12和穿通接触部6朝保持板11的方向移动，并且定子12装入电动机壳体8中或压入电动机壳体8中。

定子12与预安装的穿通接触部6例如连续地压入电动机壳体8中，而电动机壳体8中的相应的钻孔和穿通接触部6之间的间距不断减小，直至穿通接触部6穿入钻孔中以及穿入设置在钻孔中的绝套筒9中。

在压入过程的进一步的进展中，穿通接触部6达到所属的汇流排1的孔5，并且被压入该预制的孔5中。由于该孔5尺寸不足，穿通接触部6与汇流排1借助于冷焊接触。

如果保持件达到其最终位置，那么压入过程结束，并且定子12压入电动机壳体8中而且穿通接触部6压入汇流排1的孔5中。在图7中示出结束的压入过程，其中保持件达到其最终位置。

所形成的、由电动机壳体8、穿通接触部6和汇流排1构成的单元从保持板11中取出。因此，结束压入过程并且建立汇流排1、穿通接触部6和定子12的绕组之间的导电连接。随后，例如还安置电路板10并且与汇流排1的第二端部4钎焊。

在图8中示出具有穿通接触部6和压紧的汇流排1的电动机壳体8的立体图。在该视图中，将三个汇流排1在电动机壳体8中相应地设置的通道中与电动机壳体8绝缘地设置。汇流排1在其第一端部3处在孔5的区域中分别具有卡圈7并且分别以能够压紧到所属的传统接触部6上的方式示出。汇流排1的相应的第二端部4矩形弯曲构成，并且彼此并排地终止于图8的左上方的区域中。提出：这种准备的且设置的第二端部4与未示出的电路板10接触。如在图8中可见，汇流排的形状与直线的走向不同并且能够匹配于结构要求。

附图标记列表

1,1’ 汇流排

2 弹簧接触套筒

3 第一端部

4 第二端部

5 孔

6 穿通接触部

7 卡圈/边缘

8 电动机壳体

9 绝缘套筒

10 电路板

11 保持板

12 定子

13 力(F)

Claims (10)

1.一种用于接触电动机的穿通接触部(6)的汇流排(1)，其中所述汇流排(1)具有第一端部(3)和第二端部(4)，其特征在于，在所述汇流排(1)的所述第一端部(3)处设有相对于所述穿通接触部(6)的直径而尺寸不足的孔(5)。

2.根据权利要求1所述的汇流排(1)，其特征在于，在所述孔(5)处设置有围绕所述孔(5)的卡圈(7)。

3.根据权利要求1或2所述的汇流排(1)，其特征在于，所述孔(5)是圆形的、椭圆形的、n边形的或具有三叶草形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的汇流排(1)，其特征在于，所述汇流排(1)的所述第二端部(4)以30°、45°或90°的角度折弯地设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的汇流排(1)，其特征在于，所述汇流排(1)的所述第二端部(4)以与电路板(10)的印制导线连接的方式设置。

6.一种用于接触电动机的穿通接触部(6)的方法，其中汇流排(1)与所述穿通接触部(6)导电地连接，其特征在于，提供汇流排(1)，所述汇流排在所述汇流排(1)的第一端部(3)处具有相对于所述穿通接触部(6)的直径而尺寸不足的孔(5)，并且在一个工作步骤中通过压入与所述穿通接触部(6)连接的定子(12)将电动机的穿通接触部(6)与所提供的所述汇流排(1)的所述孔(5)接触。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，提供具有包围所述孔(5)的卡圈(7)的所述汇流排(1)。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，提供具有用于公差补偿的弯曲部或折弯部的所述汇流排(1)。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，提供具有以30°、45°或90°的角度折弯的第二端部(4)的所述汇流排(1)。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述汇流排(1)借助其第一端部(3)经由所述穿通接触部(6)与电动机的定子绕组接触并且借助其第二端部(4)与电路板(10)的印制导线接触，其中在所述电路板(10)上设置有对于操控电动机所需的器件，所述器件提供换流器电路。